江西省贛州市2023-2024學年高一下學期7月期末考試物理試題（解析版）

贛州市2023～2024學年度第二學期期末考試高一物理試卷2024年7月考試時間：75分鐘滿分：100分注意事項：1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卷上一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下關于物理學史敘述不正確的是（）A.開普勒根據大量行星運動的數據總結出了行星三大運動定律B.庫侖通過扭稱實驗發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，并提出了電場的概念C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量D.愛因斯坦相對論時空觀認為空間和時間有著密切的聯(lián)系【答案】B【解析】【詳解】A．開普勒通過研究第谷觀測的大量行星運動數據總結出了行星三大運動定律，故A項正確，不符合題意；B．庫侖提出了庫侖定律，通過扭秤實驗測出了靜電力常量，法拉第提出了電場的概念，故B項錯誤，符合題意；C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過實驗測出了引力常量，故C項正確，不符合題意；D．愛因斯坦相對論時空觀認為時間和空間有著密切的聯(lián)系，故D項正確，不符合題意。故選B。2.如圖所示，將完全相同的小球1、2、3分別從同一高度由靜止釋放（圖甲和圖丙）或平拋（圖乙），其中圖丙是一固定在地面上的光滑斜面，每個小球從開始運動到落地過程，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球3落地瞬間的重力的功率最小B.3個小球落地瞬間的速度大小相等C.該過程中，小球3的重力做功最多D.該過程中，3個小球的重力做功的平均功率相等【答案】A【解析】【詳解】A．落地瞬間重力的功率為則對甲有對乙有對丙有所以落地瞬間重力的功率故A正確；B．根據動能定理對甲有得對乙有得對丙有得則落地瞬間速度故B錯誤；C．重力做功的特點與路徑無關，只與初末位置的高度差決定，所以該過程重力做功故C錯誤；D．全程重力做功的平均功率為由于三個小球下落的時間有所以全程重力做功的平均功率故D錯誤。故選A。3.贛州市舉辦了“第六屆全國青少年無人機大賽”。在某組比賽中，一無人機在指定機位處由靜止開始起飛，在起飛一段時間內，無人機在水平方向運動的圖，如圖所示。無人機在豎直向上運動的圖，如圖所示。則靜止在地面上的觀眾看到的該無人機的運動軌跡正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題圖可知，該無人機在水平方向做勻加速直線運動，在豎直方向，有所以無人機在豎直方向也做的是勻加直線運動。結合題意可知，無人機是從靜止開始運動，所以對于無人機來說其滿足做直線運動的條件，即無人機的軌跡應該是直線，而且其水平和豎直方向均有位移，故圖像是一條傾斜直線。故選A。4.在真空中靜止的兩個等量正點電荷，O點為兩電荷連線的中點，a點在連線的中垂線上，若在a點由靜止釋放一個電子，如圖所示，僅在靜電力作用下，關于電子的運動，下列說法正確的是（）A.電子在從a點到O點運動的過程中，加速度可能先增大后減小，速度一定越來越大B.電子在從a點到O點運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大C.電子運動到O點時，加速度為零，速度也為零D.電子通過O點后，速度越來越大【答案】A【解析】【詳解】AB．在等量同種正電荷連線中垂線O點上方，電場強度方向O→a，電子從a點到O點運動的過程中，電場力方向a→O，電子的速度會越來越大，但電場線可能一直變稀疏，也可能先變密再變稀疏，因此加速度可能越來越小，也可能先增大后減小，故B錯誤，A正確；C．電子運動到O點時電場力為零，加速度為零，再向下將會減速，因此O點對應速度最大，故C錯誤；D．根據電場線的對稱性可知，越過O點后，電子做減速運動，速度越來越小，故D錯誤。故選A。5.以下是我們所研究的有關圓周運動的基本模型，如圖所示，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉彎小于規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣會有擠壓作用B.如圖乙，汽車通過拱橋的最高點時受到的支持力的大小大于重力的大小C.如圖丙，兩個圓錐擺擺線與豎直方向夾角不同，但圓錐高相同，則兩圓錐擺的線速度大小相等D.如圖丁，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的加速度大小相等【答案】D【解析】【詳解】A．當火車轉彎小于規(guī)定速度行駛時，火車受到重力與支持力的合力大于火車做圓周運動所需要的向心力，火車輪緣對內軌有擠壓作用，所以內軌對輪緣會有擠壓作用，故A項錯誤；B．汽車在拱橋最高點時有所以汽車通過拱橋最高點時受到的支持力的大小小于重力的大小，故B項錯誤；C．對圓錐擺有解得由于兩圓錐擺高度相同，所以兩者角速度大小相同，再由于由于兩圓錐擺的半徑不同，所以兩個的線速度大小不相等，故C項錯誤；D．設圓錐筒與水平方向的夾角為，有解得所以小球在兩位置的加速度大小相等，故D項正確。故選D。6.如圖，北斗導航衛(wèi)星的發(fā)射需要經過幾次變軌，在某次發(fā)射中，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到橢圓軌道2上，最后從軌道2的Q處變軌進入圓軌道3，軌道1、2相切于P點，軌道2、3相切于Q點，且軌道3離地面的高度為地球半徑的2倍。當衛(wèi)星分別在3條軌道上穩(wěn)定運行時，忽略空氣阻力和衛(wèi)星質量的變化，則以下說法正確的是（）A.該衛(wèi)星分別從軌道1和軌道2上經過P點時的速度大小和加速度大小都不相等B.該衛(wèi)星分別在軌道1和軌道3運行速度大小之比為C.該衛(wèi)星在軌道3的機械能小于在軌道1的機械能D.該衛(wèi)星在軌道2上經過Q點和P點的速度大小之比為【答案】D【解析】【詳解】A．該衛(wèi)星從軌道1上P點點火加速進入軌道2，所以該衛(wèi)星從軌道1上經過P點的速度大小小于從軌道2上經過P點的速度大小，對于衛(wèi)星有整理有所以該衛(wèi)星分別從軌道1和軌道2上經過P點時的加速度大小相等，故A錯誤；B．對與衛(wèi)星有整理有由于軌道3離地面的高度為地球半徑的2倍，軌道1是近地軌道，所以故B錯誤；C．由于衛(wèi)星從軌道1到軌道2需要再P點加速，即衛(wèi)星在軌道2上機械能大于在軌道1上的機械能，衛(wèi)星從軌道2到軌道3需要從Q點加速，所以衛(wèi)星在軌道3上的機械能大于在軌道2上的機械能。綜上所述可知，該衛(wèi)星在軌道3的機械能大于在軌道1的機械能，故C錯誤；D．設衛(wèi)星在軌道2上經過P點的速度為，經過Q點的速度為，設在P點和Q點附近取極短時間，由開普勒第二定律有解得故D正確。故選D。7.加快發(fā)展新質生產力是新時代可持續(xù)發(fā)展的必然要求，我國新能源汽車的迅猛發(fā)展就是最好的例證。某新能源汽車生產廠家在平直公路上測試汽車性能，t＝0時刻駕駛汽車由靜止啟動，時汽車達到額定功率，時汽車速度達到最大，如圖是車載電腦生成的汽車牽引力F隨速率倒數變化的關系圖像。已知汽車和司機的總質量m＝2000kg，所受阻力與總重力的比值恒為，重力加速度，下列說法正確的是（）A.汽車啟動后做勻加速直線運動，直到速度達到最大B.汽車在BC段做勻加速直線運動，在AB段做勻速運動C.汽車達到的最大速度大小為15m/sD.從啟動到速度達到最大過程中汽車通過的距離為150m【答案】D【解析】【詳解】AB．由圖可知汽車在AB段汽車牽引力不變，根據牛頓第二定律解得可知汽車在AB段做勻加速直線運動，汽車在BC段牽引力逐漸減小，做加速度減小的加速運動，故汽車啟動后先做勻加速直線運動，后做加速度減小的加速運動，直到速度達到最大，故AB錯誤；C．時汽車的速度為汽車額定功率為汽車達到的最大速度大小為故C錯誤；D．汽車做勻加速直線運動的位移為從啟動到速度達到最大過程中，根據動能定理解得汽車通過的距離為故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.在下列關于重力勢能的說法中正確的是（）A.重力勢能是物體和地球所共有的，而不是物體自己單獨所具有的B.重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功C.在同一高度，將同一物體以同一速率v0向不同的方向拋出，落回到同一水平地面過程中物體減少的重力勢能一定相等D.在地球上的物體，它的重力勢能一定等于零【答案】AC【解析】【詳解】A．根據重力勢能的定義可以知道，重力勢能是地球和物體共同具有的，故A正確；B．物體的重力勢能與所選的零勢能面有關，重力勢能等于零的物體，高度也可以很高，也可以對別的物體做功；故B錯誤；C．同一高度，將物體以速度v0向不同的方向拋出，落地時物體下落的高度是相等的，所以物體減少的重力勢能一定相等，故C正確；D．物體的重力勢能與所選的零勢能面有關，當不是取地面為零勢能面時，它的重力勢能就不等于零，故D錯誤。故選AC。9.如圖所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點，兩球靜止時，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為、，且。若同時剪斷兩根細線，空氣阻力不計，兩球帶電荷量不變，則（）A.b球的電荷量比a球的大B.a、b兩球同時落地C.a球的質量比b球的大D.a、b兩球落地時速度大小相等【答案】B【解析】【詳解】C．對兩個小球受力分析，其如圖所示由示意圖可知，有，由于，兩球之間的庫侖力大小相等，所以故C正確；B．剪斷兩個細線后，兩個小球在豎直方向做自由落體運動，下落高度相同，由整理有由于下落高度相同，所以兩小球同時落地，故B正確；A．a球的電荷量和b球的電量大小無法判斷，故A錯誤；D．兩小球在水平方向受到的庫侖力大小相等，由于小球a的質量大，由可知，小球b在水平方向的加速度大，所以相同時間下，小球b水平方向的速度大小大于小球a水平方向的速度，由之前的分析可知，兩小球運動時間相同，豎直方向有所以兩小球豎直方向的速度大小相等，根據所以落地時故D錯誤。故選B。10.如圖所示，由電動機帶動著傾角=37°的足夠長的傳送帶以速率v=4m/s順時針勻速轉動。一質量m=2kg的小滑塊以平行于傳送帶向下=2m/s的速率滑上傳送帶，已知小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數=，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對靜止的時間內（）A.小滑塊的加速度方向始終沿斜面向上B.傳送帶對小滑塊做的功為84JC.小滑塊與傳送帶因摩擦產生的內能為225JD.電動機多消耗的電能為336J【答案】ABD【解析】【詳解】A．根據題意，對小滑塊受力分析，小滑塊受到的滑動摩擦力沿傳送帶方向上，則小滑塊先向下減速，速度為0后，受摩擦力方向依然不變，由牛頓第二定律有解得所以小滑塊的加速度方向始終沿斜面向上，故A正確；B．以沿傳送帶向上為正，小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對靜止所用時間為s=6s則小滑塊沿傳送帶的位移為m根據動能定理有解得J故B正確；C．小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對靜止，小滑塊與傳送帶發(fā)生的相對位移為m則小滑塊與傳送帶因摩擦產生的內能為J故C錯誤；D．根據題意，由能量守恒定律可知，電動機多消耗的電能等于系統(tǒng)增加的機械能和內能之和，則有其中增加動能為解得J故D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2小題，11題8分，12題8分，每空2分，共16分。11.某興趣小組在“研究小球平拋運動”的實驗中：（1）在如圖甲所示的演示實驗中，當用不同的力向右敲打彈簧片時，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時落地，這說明______（填標號）。A.平拋運動的軌跡是一條拋物線B.平拋運動的飛行時間與拋出速度有關C.平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動D.平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動（2）如圖乙，將兩個相同的斜槽固定在同一豎直平面內，末端均水平，斜槽2與光滑水平板平滑銜接，將兩個相同的小鋼球從斜槽上相同高度處同時由靜止釋放，觀察到兩球在水平面內相遇，即使改變釋放的高度，觀察到兩球仍在水平面內相遇，這說明______（填標號）。A.平拋運動是勻變速運動B.平拋運動的飛行時間與高度無關C.平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動D.平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動（3）該小組同學利用頻閃照相機拍攝到小球做平拋運動的頻閃照片如圖丙所示，圖中背景正方形小方格的實際邊長為，a、b、c、d是小球運動過程中的四個位置，重力加速度大小取，則由照片可得小球做平拋運動的初速度大小為______m/s，小球經過b點時的速度大小為______m/s?！敬鸢浮浚?）D（2）C（3）①.2②.2.5【解析】【小問1詳解】A、B兩球總是同時落地，說明在豎直方向小球B與自由下落的小球A同步，因此可以說明平拋的小球B在豎直方向做自由落體運動。故選D?！拘?詳解】將兩個相同小鋼球從斜槽的同一高度同時由靜止釋放，到達軌道末端的速度相同，觀察到兩球在水平面內相遇，即使改變釋放的高度，觀察到兩球仍在水平面內相遇，即在水平方向平拋的小球與在水平面勻速運動的小球同步，說明平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動。故選C?！拘?詳解】[1][2]由平拋運動的規(guī)律得豎直方向有得水平方向有豎直方向b點的瞬時速度等于ac兩點的平均速度，則則小球經過b點時的速度大小為12.如圖所示，如圖為在實驗室中“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖。讓重物拉著紙帶從高處由靜止開始下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，通過對紙帶上的點跡進行測量、分析即可驗證機械能守恒定律。（1）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點，測得它們到起始點O的距離分別為。已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減小量_______，動能增加量ΔEk=_______。（2）大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______。A.利用公式計算重物速度B.利用公式計算重物速度C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D.沒有采用多次實驗取平均值的方法（3）該同學繼續(xù)應用紙帶上各點到起始點O的距離h，計算出相應點對應的速度v，以h為橫軸、為縱軸作出了如圖所示的圖線，當地重力加速度為g，該圖線的斜率應_______。（填寫正確答案的選項符號）A.略小于g B.等于g C.略小于 D.等于【答案】（1）①.②.（2）C（3）C【解析】【小問1詳解】[1]重力勢能變化量可以由重力做功的多少來表示，則[2]先計算B點瞬時速度代入動能表達式可得【小問2詳解】在實驗過程中，存在空氣阻力和各種摩擦阻力，會導致重力勢能減少量略大于動能增加量。故選C?！拘?詳解】根據動能定理可知可得由此可知，在圖像中，斜率為，因此小于2g。故選C。四、計算題：本大題共3小題，第13題10分，第14題12分，第15題16分，共38分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟；有數值計算的題，解答過程必須明確寫出數值和單位，只寫出最后答案不得分。13.在某個半徑為地球半徑0.8倍的行星表面，用一個物體做自由落體實驗。從自由下落開始計時，經過，物體運動了，已知地球半徑取為，不考慮星球自轉影響，求：（1）該行星表面的重力加速度；（2）該行星第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）【解析】詳解】（1）下落過程由位移與時間關系知代入得（2）在星球表面及其附近：設星球質量為，星球半徑為，則根據萬有引力提供向心力知不考慮星球自轉影響，在星球表面萬有引力等于重力知代入得14.如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC固定在豎直平面內且與水平軌道CD相切于C點，D端有一被鎖定的輕質壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點的距離為2R、質量為m的滑塊（視為質點）從軌道上的P點由靜止滑下，剛